本文關(guān)鍵詞：高速載流摩擦件瞬態(tài)溫度場測量研究　出處：《燕山大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：高速載流摩擦是處于電流流通狀態(tài)的特殊摩擦學(xué)行為,被廣泛應(yīng)用于電氣鐵路交通系統(tǒng)、航空航天等研究領(lǐng)域,具有高速、高溫、高載荷的苛刻條件。高速載流摩擦系統(tǒng)中的摩擦副接觸面處于電磁、溫度、應(yīng)力三種場耦合的環(huán)境中,尤其是在高速相對滑動、加載大電流的情況下,接觸表面積累大量熱量,產(chǎn)生瞬時高溫,對接觸面造成高溫損傷,嚴重影響摩擦副的導(dǎo)電性能,耐磨損機能下降,引發(fā)設(shè)備損傷。因此,目前載流摩擦學(xué)領(lǐng)域迫切需要在接觸面溫度特性方面有更深的研究。本文針對高速載流摩擦過程中接觸面溫度開展直接測量與動態(tài)規(guī)律研究,通過研究高速載流摩擦過程中的溫度動態(tài)特性,進一步對接觸表面溫度進行瞬態(tài)熱分析,建立高速載流摩擦試驗機溫度場計算模型,模擬仿真高速載流摩擦過程中滑動摩擦件接觸表面區(qū)域的溫升規(guī)律,分別研究了摩擦熱、接觸電阻熱、電弧熱三種不同熱源單獨作用下的接觸表面溫度規(guī)律,繼而研究三種熱源共同存在并作用于接觸面的溫升規(guī)律。以高速載流摩擦試驗機為主要平臺,研究了改進的紅外測溫方法,采用特殊的安裝方式,搭建溫度測量平臺,直接獲取接觸面溫度數(shù)據(jù),解決了非外漏接觸面瞬態(tài)溫度的測量問題。將實際測量數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果相結(jié)合,通過數(shù)據(jù)對比驗證了仿真模型的正確性。同時,對實驗后的摩擦件表面進行圖像采集,通過對摩擦件表面宏觀形貌的分析及體積損失的計算,研究了不同加載條件對接觸面溫度和摩擦件損傷程度的影響。通過進一步的實驗,總結(jié)了不同電流、不同壓力條件下摩擦件高溫損傷的規(guī)律,給出了降低溫度、減輕摩擦件損傷的有效措施和合理建議。本文基于高速載流摩擦件溫度的研究結(jié)果,為如何降低接觸表面溫度、選擇合適表面接觸材料及減輕摩擦件損傷等提供了有力的參考依據(jù)。
[Abstract]:High speed current carrying friction is a special tribological behavior in the state of current circulation. It is widely applied in the research fields of electric railway, transportation system and aerospace, and has high speed, high temperature and high load. High speed current carrying friction friction in the system in the electromagnetic, temperature and stress field coupling of three kinds of environment, especially in the high speed sliding, high current loading conditions, contact surface area tired a lot of heat, high temperature, the contact surface caused by high temperature damage, seriously affect the conductivity of vice the friction and wear function decline, causing damage to equipment. Therefore, there is an urgent need to have a deeper research on the temperature characteristics of the contact surface in the field of current tribology. According to the high speed friction in the process of contact surface temperature to carry out direct measurement and Study on dynamic law, through the study of dynamic characteristic of high temperature flow friction in the process of further contact surface temperature of transient thermal analysis, the establishment of high speed friction test machine calculation model of temperature field simulation of high speed sliding friction load flow a contact surface temperature rule, friction heat, thermal contact resistance, arc three different heat source alone under the action of the contact surface temperature studied, then study three kinds of heat source in common and the role of law in the contact surface temperature rise. Taking the high-speed current carrying friction tester as the main platform, the improved infrared temperature measurement method is studied. The special installation method is used to build the temperature measurement platform, and directly acquire the temperature data of the contact surface, so as to solve the transient temperature measurement problem of the non leakage contact surface. Combining the actual measurement data with the simulation results, the correctness of the simulation model is verified by the data comparison. At the same time, after the image acquisition of the surface of the friction parts, the influence of different loading conditions on the contact surface temperature and the damage degree of the friction parts is studied through the analysis of the macroscopic appearance of the friction surface and the calculation of the volume loss. Through further experiments, the law of high temperature damage of friction parts under different current and pressure conditions is summarized, and effective measures and reasonable suggestions for reducing temperature and lighten the damage of friction parts are given. Based on the research results of high speed current carrying friction parts, this paper provides a strong reference for reducing the contact surface temperature, selecting suitable surface contact materials and lighten the damage of friction parts.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH117.1

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本文編號：1341772